JP2005307976A - Method for providing hydraulic pressure from engine lubricating system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジン潤滑システムの分野に関する。より詳細には、本発明は、機械的仕事のためにエンジン潤滑システムからの液圧を提供する方法に関する。 The present invention relates to the field of engine lubrication systems. More particularly, the present invention relates to a method for providing hydraulic pressure from an engine lubrication system for mechanical work.
従来より、自動車の補機、たとえばクーリングファン、パワーステアリングシステム、A/Cコンプレッサー、エンジンクーラントポンプ、スーパーチャージャーおよびオールタネーターは、別個に設けられかつエンジンによって駆動される一定(つまり固定)容積のポンプを用いて運転されており、またはダイレクトドライブによって運転されている。ところが、補機が要求する個々の駆動力はエンジン速度に良好に適合してはいない。 Conventionally, automotive accessories such as cooling fans, power steering systems, A / C compressors, engine coolant pumps, superchargers and alternators are provided separately and of constant (ie fixed) volume driven by the engine. It is operated using a pump or is operated by a direct drive. However, the individual driving forces required by the accessories are not well adapted to the engine speed.
補機による駆動力の割当ての解決法は、米国特許第3,952,509号、米国特許第 4,420,937号、米国特許第 4,819,430号、米国特許第 5,800,131号および米国特許第 6,644,025号に記述されている。 The solutions for driving force allocation by auxiliary machines are described in US Pat. No. 3,952,509, US Pat. No. 4,420,937, US Pat. No. 4,819,430, US Pat. No. 5,800,131 and US Pat. No. 6,644,025.
米国特許第 3,952,509号においては、可変容積ポンプが、連続出力および断続出力の液圧回路に作動流体を供給している。連続回路は、トラクターのパワーステアリングのための圧力を供給しており、断続回路は、液圧ラムを駆動する、たとえばオーガーを上下動させるための圧力を供給している。 In U.S. Pat. No. 3,952,509, a variable displacement pump supplies working fluid to a continuous and intermittent hydraulic circuit. The continuous circuit supplies pressure for power steering of the tractor, and the intermittent circuit supplies pressure for driving the hydraulic ram, for example, moving the auger up and down.
第1の流れの分割器は、連続液圧回路に常時圧力を提供している。第2の流れの分割器は、断続液圧回路のいずれかの液圧シリンダが駆動されている場合に、圧力を提供する。システムへの荷重は、液圧ピストンのためのものであり、モータのような連続する流れの装置のためのものではない。システムは、エンジンへの潤滑を提供しない。 The first flow divider provides constant pressure to the continuous hydraulic circuit. The second flow divider provides pressure when any hydraulic cylinder of the intermittent hydraulic circuit is being driven. The load on the system is for hydraulic pistons, not for continuous flow devices such as motors. The system does not provide lubrication to the engine.
米国特許第 4,420,937号は、液圧回路内の可変容積ポンプの容積が、システム内のアクチュエータが運転されていないときに最少にされているシステムについて開示している。回路は、流体の動圧を検出するフローセンサを含んでおり、静圧を動圧に変えることができる。 U.S. Pat. No. 4,420,937 discloses a system in which the volume of the variable volume pump in the hydraulic circuit is minimized when the actuators in the system are not operating. The circuit includes a flow sensor that detects the dynamic pressure of the fluid, and can change the static pressure into the dynamic pressure.
米国特許第 4,819,430号は、第1および第2の回路という2つの回路に分割された作動流体回路について開示している。可変容量ポンプは、ステアリングシステムを調整する第1の回路のための流体源である。 U.S. Pat. No. 4,819,430 discloses a working fluid circuit that is divided into two circuits, a first circuit and a second circuit. The variable displacement pump is the fluid source for the first circuit that regulates the steering system.
第2の回路は、固定容量のポンプにより制御されている。第1の回路および第2の回路間の要求に反応するバルブは、可変容量ポンプの吐出量に比例して固定ポンプから第1の回路への吐出量を増加させる。 The second circuit is controlled by a fixed capacity pump. A valve that reacts to the demand between the first circuit and the second circuit increases the discharge rate from the fixed pump to the first circuit in proportion to the discharge rate of the variable displacement pump.
米国特許第 5,800,131号は、エンジンパラメータに基づいてエンジン潤滑油の流れを調整する可変容量ポンプについて開示している。油圧は、ピストンを移動させるのに用いられている。 U.S. Pat. No. 5,800,131 discloses a variable displacement pump that regulates engine lubricant flow based on engine parameters. Hydraulic pressure is used to move the piston.
米国特許第 6,644,025号は、少なくとも2つの液圧装置に加圧作動流体を供給する制御装置について開示している。制御装置は、可変容量ポンプを有しており、これは、要求された流体の流れ、設定および圧力補償器に応じて制御される。この制御装置は、圧力補償器を用いて、ただ一つのバルブ装置が供給圧から制御圧を引き出すのを許容することによって、液圧装置への作動流体の過剰な流れを防止している。
上記従来の方法においては、エンジン補機の要求をエンジン潤滑の要求と組み合わせるとともに、エンジン潤滑システムにより要求される流体量およびエンジン補機により要求される流体量に基づいて可変容量ポンプを調整するようにしたものはなく、要求されたときに即時に流体の動力を提供できるように構成されたものはなかった。このため、従来のシステムは、回路に関連したシステム全体の効率があまり高くなかった。
本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたもので、エンジン潤滑システム全体の効率を向上できる方法を提供しようとしている。
In the above conventional method, the requirement of the engine accessory is combined with the requirement of engine lubrication, and the variable displacement pump is adjusted based on the amount of fluid required by the engine lubrication system and the amount of fluid required by the engine accessory. None were configured, and none were configured to provide immediate fluid power when required. For this reason, the conventional system is not very efficient in the entire system related to the circuit.
The present invention has been made in view of such a conventional situation, and intends to provide a method capable of improving the efficiency of the entire engine lubrication system.
請求項1の発明は、内燃機関において機械的仕事のためにエンジン潤滑システムからの液圧を提供する方法であって、以下の工程から構成されている。
a)エンジンを潤滑するために、可変容量ポンプからのオイルをエンジン潤滑ギャラリに供給する工程。
b)可変オイル要求を有しかつそれぞれ圧力レギュレータを有する少なくとも一つのエンジン補機に可変容量ポンプからのオイルを供給する工程。
c)エンジン潤滑システムにより要求される流体および圧力レギュレータにより生成される流体要求の総量に可変容量ポンプの吐出量を調整する工程。
d)後に機械的仕事として使用するためのアキュムレータ液圧を蓄積するために、可変容量ポンプからのオイルをアキュムレータに供給する工程。
The invention of claim 1 is a method for providing hydraulic pressure from an engine lubrication system for mechanical work in an internal combustion engine, and comprises the following steps.
a) supplying oil from the variable displacement pump to the engine lubrication gallery to lubricate the engine.
b) supplying oil from the variable displacement pump to at least one engine accessory having variable oil requirements and each having a pressure regulator;
c) adjusting the discharge volume of the variable displacement pump to the total fluid demand required by the engine lubrication system and the fluid demand generated by the pressure regulator.
d) supplying oil from the variable displacement pump to the accumulator to accumulate accumulator hydraulic pressure for later use as mechanical work.
請求項2の発明では、少なくとも一つのエンジン補機が、
a)液圧モータ駆動のクーリングファン
b)パワーステアリングシステム
c)液圧モータ駆動のエアコンコンプレッサ
d)液圧モータ駆動のエンジンクーラントポンプ
e)液圧モータ駆動のオールタネータ
f)液圧モータ駆動のスーパーチャージャー
g)電子液圧バルブ駆動システム
h)サスペンション駆動モータ
のグループから選択されている。
In the invention of
a) Cooling fan driven by hydraulic motor b) Power steering system c) Air conditioner compressor driven by hydraulic motor d) Engine coolant pump driven by hydraulic motor e) Alternator driven by hydraulic motor f) Supercharger driven by hydraulic motor g) Electrohydraulic valve drive system h) Selected from the group of suspension drive motors.
請求項3の発明では、エンジンを潤滑するためのオイルの流れが、エンジンパラメータに基づいている。 In the invention of claim 3, the flow of oil for lubricating the engine is based on engine parameters.
請求項4の発明では、少なくとも一つのエンジン補機を運転するために、アキュムレータ液圧を使用する工程をさらに備えている。 The invention of claim 4 further includes a step of using accumulator hydraulic pressure to operate at least one engine accessory.
請求項5の発明では、エンジンによって駆動されるクランクシャフトに仕事を追加するために、可変容量ポンプを介してアキュムレータ液圧を使用する工程をさらに備えている。 The invention of claim 5 further includes the step of using accumulator hydraulic pressure via a variable displacement pump to add work to the crankshaft driven by the engine.
請求項6の発明では、エンジンを潤滑するために、固定容量ポンプからのオイルをエンジン潤滑ギャラリに供給する工程をさらに備えており、可変容量ポンプが、エンジンの要求と固定容量ポンプの供給との差を補填するのに十分なだけのオイルを供給している。
The invention of
請求項7の発明は、内燃機関のための液圧要求エンジン補機駆動システムであって、オイルだめからのポンプ流体連絡入力と高圧マニホールドへのポンプ流体連絡出力とを有する可変容量ポンプと、可変容量ポンプに取り付けられ、ECUと連絡する可変容量ポンプコントローラと、高圧マニホールドからのエンジン流体連絡入力とオイルだめへのエンジン流体連絡出力とを有するエンジンと、可変オイル要求および圧力レギュレータを有し、圧力レギュレータが、高圧マニホールドからのレギュレータ入力およびオイルだめへのレギュレータ出力を有している少なくとも一つのエンジン補機とを備え、ポンプ流体連絡出力が、エンジン出力に関係なく、少なくとも一つのエンジン補機の圧力レギュレータによって要求される流体の総量に基づいて、可変容量ポンプコントローラによって調整されている。 The invention of claim 7 is a hydraulic pressure demand engine accessory drive system for an internal combustion engine, comprising a variable displacement pump having a pump fluid communication input from an oil sump and a pump fluid communication output to a high pressure manifold, and variable A variable displacement pump controller attached to the displacement pump and in communication with the ECU; an engine having an engine fluid communication input from the high pressure manifold and an engine fluid communication output to the oil sump; a variable oil demand and pressure regulator; And a regulator having at least one engine accessory having a regulator input from the high pressure manifold and a regulator output to the sump, wherein the pump fluid communication output is independent of the engine output and at least one engine accessory. Based on the total amount of fluid required by the pressure regulator There have been adjusted by the variable displacement pump controller.
請求項8の発明では、アキュムレータ液圧としてエネルギを蓄積しかつ供給するための高圧マニホールドへの流体連絡ラインを有するアキュムレータをさらに備えている。 The present invention further includes an accumulator having a fluid communication line to a high pressure manifold for storing and supplying energy as an accumulator hydraulic pressure.
請求項9の発明では、ECUは、アキュムレータがオイルを受け取り、オイルを維持し、またはオイルを供給するかを制御している。 In the invention of claim 9, the ECU controls whether the accumulator receives the oil, maintains the oil, or supplies the oil.
請求項10の発明では、アキュムレータ液圧が少なくとも一つの補機を運転している。
In the invention of
請求項11の発明では、アキュムレータ液圧が、可変容量ポンプを介して、エンジン駆動のクランクシャフトに仕事を追加している。 In the invention of claim 11, the accumulator hydraulic pressure adds work to the engine driven crankshaft via the variable displacement pump.
請求項12の発明では、可変容量ポンプが、エンジンを始動するのに用いられる電気スタータモータに置き換わっている。
In the invention of
請求項13の発明では、高圧マニホールドが圧力レギュレータを運転している。 In the invention of claim 13, the high pressure manifold operates the pressure regulator.
請求項14の発明では、ECUがエンジンのセンサをモニターしている。
In the invention of
請求項15の発明では、センサが、エンジンの温度および回転速度をモニターしている。 In the invention of claim 15, the sensor monitors the temperature and the rotational speed of the engine.
請求項16の発明では、少なくとも一つのエンジン補機が、
a)液圧モータ駆動のクーリングファン
b)パワーステアリングシステム
c)液圧モータ駆動のエアコンコンプレッサ
d)液圧モータ駆動のエンジンクーラントポンプ
e)液圧モータ駆動のオールタネータ
f)液圧モータ駆動のスーパーチャージャー
g)電子液圧バルブ駆動システム
h)サスペンション駆動モータ
のグループから選択されている。
In the invention of
a) Cooling fan driven by hydraulic motor b) Power steering system c) Air conditioner compressor driven by hydraulic motor d) Engine coolant pump driven by hydraulic motor e) Alternator driven by hydraulic motor f) Supercharger driven by hydraulic motor g) Electrohydraulic valve drive system h) Selected from the group of suspension drive motors.
請求項17の発明では、少なくとも一つのエンジン補機のオイルだめへのレギュレータ出力において、オイルクーラーをさらに備えている。 In the invention of claim 17, an oil cooler is further provided at the regulator output to the oil sump of at least one engine accessory.
請求項18の発明では、オイルだめからの固定ポンプ流体連絡入力とエンジン潤滑のためのエンジン潤滑ギャラリへの固定ポンプ流体連絡出力とを有する固定容量ポンプをさらに備えている。
The invention of
請求項19の発明では、可変容量ポンプが、エンジンの要求と固定容量ポンプの供給との差を補填するのに十分なだけのオイルを供給している。 In the nineteenth aspect of the invention, the variable displacement pump supplies only enough oil to compensate for the difference between the engine demand and the fixed displacement pump supply.
本発明による方法は、エンジンを潤滑するためにエンジン潤滑ギャラリおよび少なくとも一つの可変オイル要求補機にオイルを供給することによって、内燃機関において機械的仕事のためにエンジン潤滑システムからの液圧を提供する。可変オイル要求補機の各々は、それぞれ圧力調整器を有している。 The method according to the present invention provides hydraulic pressure from an engine lubrication system for mechanical work in an internal combustion engine by supplying oil to an engine lubrication gallery and at least one variable oil demand accessory to lubricate the engine. To do. Each of the variable oil demanding auxiliary machines has a pressure regulator.
可変容積ポンプの吐出量は、エンジン出力に関係なく、エンジン潤滑システムおよびエンジン補機により要求される流体の総量に基づいて調整される。流体の要求は、各エンジン補機の個々の圧力調整器によって決定される。好ましい実施態様では、アキュムレータが、液圧補機を運転するのに用いられる高圧の流体を蓄積している。 Regardless of engine output, the displacement of the variable displacement pump is adjusted based on the total amount of fluid required by the engine lubrication system and engine accessories. Fluid requirements are determined by the individual pressure regulators of each engine accessory. In a preferred embodiment, the accumulator stores a high pressure fluid that is used to operate the hydraulic accessory.
内燃機関のエンジン潤滑システムからの機械的仕事のために液圧を提供する方法は、エンジンを潤滑するために、エンジン潤滑ギャラリに可変容量ポンプからのオイルを供給する工程を備えている。当該方法は、さらに、可変オイル要求を有しかつ各々圧力レギュレータを有する少なくとも一つのエンジン補機に可変容量ポンプからオイルを供給する工程を備えている。 A method of providing hydraulic pressure for mechanical work from an engine lubrication system of an internal combustion engine includes supplying oil from a variable displacement pump to an engine lubrication gallery to lubricate the engine. The method further comprises supplying oil from a variable displacement pump to at least one engine accessory having variable oil requirements and each having a pressure regulator.
当該方法は、さらに、可変容量ポンプの吐出量を、エンジン潤滑システムによって要求される流体の総量および圧力レギュレータによって発生する流体要求に調整する工程を備えている。当該方法は、さらに、後に機械的仕事として使用するためにアキュムレータの液圧を蓄積するために、可変容量ポンプからアキュムレータにオイルを供給する工程を備えている。 The method further comprises adjusting the displacement of the variable displacement pump to the total amount of fluid required by the engine lubrication system and the fluid demand generated by the pressure regulator. The method further comprises the step of supplying oil from the variable displacement pump to the accumulator to accumulate the accumulator hydraulic pressure for later use as mechanical work.
好ましい実施態様では、エンジン補機は、液圧モータ駆動のクーリングファン、パワーステアリングシステム、液圧モータ駆動のエアコンコンプレッサ、液圧モータ駆動のエンジンクーラントポンプ、液圧モータ駆動のオールタネータ、液圧モータ駆動のスーパーチャージャー、電子液圧式のバルブ駆動システム、またはサスペンション駆動モータである。 In a preferred embodiment, the engine accessory is a hydraulic motor driven cooling fan, a power steering system, a hydraulic motor driven air conditioner compressor, a hydraulic motor driven engine coolant pump, a hydraulic motor driven alternator, a hydraulic motor driven. Supercharger, electro-hydraulic valve drive system, or suspension drive motor.
エンジンを潤滑するための流体の流れは、好ましくは、エンジンパラメータに基づいている。本発明の他の実施態様による方法は、少なくとも一つの液圧補機を運転するためにアキュムレータの液圧を使用する工程を有している。本発明のさらに他の実施態様による方法は、エンジンのクランクシャフトに仕事を与えるために可変容量ポンプを介してアキュムレータの液圧を使用する工程を有している。 The fluid flow for lubricating the engine is preferably based on engine parameters. A method according to another embodiment of the invention includes the step of using the hydraulic pressure of the accumulator to operate at least one hydraulic auxiliary machine. A method according to yet another embodiment of the present invention includes the step of using accumulator hydraulic pressure via a variable displacement pump to provide work to the crankshaft of the engine.
液圧要求による内燃機関用エンジン補機駆動システムは、オイルだめからのポンプ流体連絡入力と、高圧マニホールドへのポンプ流体連絡出力とを有する可変容量ポンプを有している。当該システムは、さらに、可変容量ポンプに取り付けられかつECUと連絡する可変容量ポンプコントローラを有している。 An engine accessory drive system for an internal combustion engine with hydraulic demands has a variable displacement pump having a pump fluid communication input from an oil sump and a pump fluid communication output to a high pressure manifold. The system further includes a variable displacement pump controller attached to the variable displacement pump and in communication with the ECU.
当該システムは、さらに、高圧マニホールドからのエンジン流体連絡入力およびオイルだめへのエンジン流体連絡出力とを有している。当該システムは、さらに、可変オイル要求および圧力レギュレータを有する少なくとも一つのエンジン補機を有している。この場合、圧力レギュレータが、流体連絡するとともに、高圧マニホールドからのレギュレータ入力とオイルだめへのレギュレータ出力とを有している。 The system further has an engine fluid communication input from the high pressure manifold and an engine fluid communication output to the sump. The system further includes at least one engine accessory having a variable oil demand and a pressure regulator. In this case, the pressure regulator is in fluid communication and has a regulator input from the high pressure manifold and a regulator output to the oil sump.
当該システムは、さらに、アキュムレータ流体圧としてエネルギを蓄積して供給するために、高圧マニホールドへの流体連絡ラインを有している。ポンプ流体連絡出力は、少なくとも一つのエンジン補機の圧力レギュレータによっておよび潤滑のためにエンジンによって要求される流体総量に基づいて、可変容量ポンプコントローラによって調整されている。 The system further includes a fluid communication line to the high pressure manifold for storing and supplying energy as an accumulator fluid pressure. The pump fluid communication output is regulated by a variable displacement pump controller by a pressure regulator of at least one engine accessory and based on the total amount of fluid required by the engine for lubrication.
高圧のマニホールドは、好ましくは、圧力レギュレータを運転している。ECUは、好ましくは、エンジンのセンサをモニターしている。センサは、好ましくは、エンジンの温度および速度をモニターしている。本発明の一実施態様によるシステムは、さらに、少なくとも一つのエンジン補機のオイルだめへのレギュレータ出力内にオイルクーラーを有している。 The high pressure manifold preferably operates a pressure regulator. The ECU preferably monitors an engine sensor. The sensor preferably monitors engine temperature and speed. The system according to one embodiment of the present invention further includes an oil cooler in the regulator output to the oil sump of at least one engine accessory.
ECUは、好ましくは、アキュムレータがオイルを受け取り、オイルを保持し、またはオイルを供給しているかを制御している。アキュムレータの液圧は、好ましくは、少なくとも一つの液圧補機を駆動している。 The ECU preferably controls whether the accumulator receives oil, holds oil or supplies oil. The hydraulic pressure of the accumulator is preferably driving at least one hydraulic accessory.
本発明の他の実施態様においては、アキュムレータの液圧は、可変容量ポンプを介してクランクシャフトに仕事を与えている。可変容量ポンプは、好ましくは、エンジン始動に用いられる従来の電気スタータモータに置き換わっている。 In another embodiment of the invention, the accumulator hydraulic pressure exerts work on the crankshaft via a variable displacement pump. The variable displacement pump is preferably replaced by a conventional electric starter motor used to start the engine.
本発明のさらに他の実施態様においては、駆動システムが、さらに、オイルだめからの一定のポンプ流体連絡入力とエンジンの潤滑のためにエンジン潤滑ギャラリへの一定のポンプ流体連絡とを有する固定容量ポンプを有している。可変容量ポンプは、好ましくは、エンジン要求量と固定容量ポンプの供給量との差を補填するのに十分なだけの供給している。 In yet another embodiment of the invention, the drive system further includes a fixed displacement pump having a constant pump fluid communication input from the sump and a constant pump fluid communication to the engine lubrication gallery for engine lubrication. have. The variable displacement pump preferably supplies only enough to compensate for the difference between the engine demand and the fixed displacement pump supply.
本発明によれば、エンジン補機の要求をエンジン潤滑の要求と組み合わせるとともに、エンジン潤滑システムにより要求される流体量およびエンジン補機により要求される流体量に基づいて可変容量ポンプを調整するようにしたので、要求されたときに即時に流体の動力を提供できるようになり、エンジン潤滑システム全体の効率を向上できる。 In accordance with the present invention, engine auxiliary equipment requirements are combined with engine lubrication demands, and the variable displacement pump is adjusted based on the amount of fluid required by the engine lubrication system and the amount of fluid required by the engine accessory. As a result, fluid power can be provided immediately when required, and the efficiency of the entire engine lubrication system can be improved.
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
図1において、エンジンブロック2のフロントカバー8に取り付けられているのは、可変容量ポンプ6および可変容量ポンプコントローラ20である。なお、可変容量ポンプ6は、エンジンブロック近傍の他の場所に取り付けられていてもよい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
In FIG. 1, a
エンジンブロック2の下方には、オイルだめまたはオイルパン4が配置されている。また、好ましくは、エンジンブロック2のフロントカバー8には、高圧マニホールド18が接続されている。
An oil sump or an oil pan 4 is arranged below the
可変容量ポンプ6は、好ましくは、一般的なバルブチェーン、ギヤまたはベルト(図示せず)によって駆動される。第1の流体ライン38は、可変容量ポンプ6をオイルパン4に接続している。
The
第2の流体ライン40は、エンジンブロック2のフロントカバー8を通って、可変容量ポンプ6を高圧マニホールド18に接続している。高圧マニホールド18は、フロントカバー8内に組み込まれていてもよいが、フロントカバー8から完全に分離して外部に設けられていてもよい。
The
可変容量ポンプ6は、エンジンの潤滑によって要求される流体またはオイル、および可変要求エンジン補機10,14によって要求される流体の総量に基づいて、可変容量ポンプコントローラ20によって調整されている。
The
エンジンは、好ましくは、フロント取付けのポンプを有する一般的なエンジンと同様に、フロントカバー内の通路を通じてオイルが供給されている。流体ライン42は、可変容量ポンプ6から圧力レギュレータ44にエンジンオイルを供給しており、もう一つの流体ライン46は、圧力レギュレータ44からエンジンの潤滑ギャラリにエンジンオイルを供給している。
The engine is preferably supplied with oil through a passage in the front cover, similar to a typical engine with a front mounted pump. The
コントローラ20は、エンジンコントロールユニット(ECU)28からの入力を受け取る。ECU28は、温度センサ24、エンジン速度センサ26、および荷重センサや車両速度センサのようなエンジン性能に関連するその他のセンサをモニターしている。
The
エンジン補機10,14は、以下のものを含むが、これらには限定されない。すなわち、液圧モータ駆動のクーリングファン、エアコン(A/C)コンプレッサ、ンジンクーラントポンプ、オールタネータ、スーパーチャージャー、電子液圧式のバルブ駆動システム、ポンプまたはモータのようなサスペンションアクチュエータ、パワーステアリングシステム。
The engine
補機10,14の各流体量は、別個の電子圧力レギュレータ12,16によってモニターされている。パワーステアリングシステムの場合、パワーステアリング流体圧は、好ましくは、最新のパワーステアリング制御バルブによって制御されている。
The amount of fluid in each of the
エンジン補機からの戻りの流体は、2つの流体ライン32,36を介して、オイルパン4またはオイルギャラリに供給される。流体ライン32,36はいずれも、好ましくは、クーラー22に接続されており、一方の流体ラインはオイルパン4に通じている。あるいは、流体ライン32,36は、クーラー22に入る前に一つの流体ラインにまとめられていてもよい。
The return fluid from the engine accessory is supplied to the oil pan 4 or the oil gallery via the two
補機10,14の圧力レギュレータ12,16は、それぞれ流体ライン30,34を介して高圧マニホールド18に接続されており、高圧マニホールド18を動力源として用いている。図1に示す実施例は2つのエンジン補機を有しているが、本発明の精神から逸脱することなく、それ以上のエンジン補機が用いられてもよい。
The pressure regulators 12 and 16 of the
エンジン補機10,14の要求をエンジン潤滑の要求と組み合わせるとともに、エンジン潤滑システムにより要求される流体量およびエンジン補機10,14により要求される流体量に基づいて可変容量ポンプ6を調整することによって、要求されたときに即時に流体の動力が提供されるので、回路に関連したシステム全体の効率が向上する。
Combining the requirements of
図2は、機械的な仕事のためにエンジン潤滑システムからの液圧を提供する工程を示している。まず、同図のステップS1において、本発明の一実施例のエンジンを潤滑するために、可変容量ポンプ6からのオイルまたは流体を供給する。
FIG. 2 illustrates the process of providing hydraulic pressure from the engine lubrication system for mechanical work. First, in step S1 in the figure, oil or fluid from the
次に、ステップS2において、可変容量ポンプ6は、少なくとも一つの可変オイル要求エンジン補機10,14に流体またはオイルを供給する。可変容量ポンプ6は、可変ポンプコントローラ20によって調整される。次に、ステップS3において、すべてのエンジン補機10,14にそれぞれ圧力レギュレータ12,16を提供する。
Next, in step S2, the
次に、ステップS4において、可変ポンプコントローラ20は、エンジン出力に関係なく、エンジン潤滑システムおよび可変要求エンジン補機10,14の個々の圧力レギュレータ12,16により要求される、可変かつ連続的な流体の総量に基づいて、ECU28によってモニターされる温度センサおよび速度センサを考慮に入れる。
Next, in step S4, the
図3に示す本発明の他の実施例においては、アキュムレータ48が流体ライン50を介して高圧マニホールド18に接続されている。ECU28には、アキュムレータ制御回路が追加されている。ECUは、アキュムレータ48が作動流体で満たされているか、静止しているか、あるいは作動流体が空になっているかを制御する。
In another embodiment of the present invention shown in FIG. 3, an
マイルド・ハイブリッドの実施例においては、アキュムレータ48は、液圧補機10,14を運転するのに用いられる高圧作動流体を蓄積するような大きさに形成されている。アキュムレータ48は、減速時およびブレーキ時に充填され、可変容量ポンプ6によって供給される。
In the mild hybrid embodiment, the
なお、アキュムレータ48は、もし拡張アイドリングやエンジン始動によって使い尽されるのであれば、他の場合に充填するようにしてもよい。アキュムレータ論理は、好ましくは、車両減速時に充填量を最大にしようとしており、定常状態の走行時には約25〜50%の充填量のレベルまで空にしようとする。
It should be noted that the
このことは、寄生的な補機荷重全体のいくらかを軽減する傾向がある。また、これのサブモードは、停止・始動モードをモデル化することであり、この場合、車両が信号で停止しているときに、A/Cが依然として運転されていてもよい。 This tends to reduce some of the overall parasitic accessory load. In addition, the sub mode is to model the stop / start mode. In this case, when the vehicle is stopped by a signal, the A / C may still be operated.
本発明のさらに他の実施例を示す図4には、完全なハイブリッドの実施例が示されている。アキュムレータ48は、大型化しており、液圧モータを介してクランクシャフト52に仕事を加えるために、蓄積された液圧エネルギを使用する選択が可能になっている。アキュムレータの論理は、好ましくは、車両減速時に充填量を最大にしようとしている。
FIG. 4, which shows yet another embodiment of the present invention, shows a fully hybrid embodiment. The
可変容量ポンプ6は、このモードにおいては、液圧モータとして用いられているのが好ましく、実際上、従来の電気スタータモータに任意に置き換わっている。他の実施例においては、可変容量ポンプ6がポンプとしてのみ用いられており、クランクシャフト52に仕事を追加するために、システムには、図示しない別個のモータが含まれている。
The
始動の事象中において、望ましい場合には、アキュムレータ48からの供給の一部が、エンジンを予め潤滑するのに用いられる。液圧による補助は、マイルド・ハイブリッドの場合と同様に、車両加速時にクランクシャフト52にエネルギを加えるとともに、補機10に流体を供給するのに用いられる。
During the start event, if desired, a portion of the supply from
本発明の別の実施例を示す図5においては、要求システムが固定容量オイルポンプ54を有しており、この固定容量オイルポンプ54は、エネルギに供給するのに十分なわずかに大きな大きさに形成されている。
In FIG. 5, which shows another embodiment of the present invention, the request system includes a fixed
流体ライン56がポンプ54を圧力レギュレータ44に接続している。もう一つの流体ライン58は、固定容量ポンプ54をオイルパン4に接続している。アキュムレータ48は、好ましくは、要求システムに含まれている。
A
この実施例においては、要求システムは、エンジンの要求と固定容量ポンプ54の送出との差を補填するのに十分なオイルを供給するだけである。固定容量ポンプは、好ましくは、最高の全体効率のための試験またはモデル化に基づいて最適な大きさに形成されている。このことは、高圧回路から出るすべての潤滑油を絞るという非効率さを最小限に抑える。
In this embodiment, the demand system only supplies sufficient oil to make up for the difference between the engine demand and the delivery of the fixed
追加の要求に寄与する条件は、以下のものを含むが、これらには限定されない。すなわち、可変バルブタイミング(VVT)装置および可変バルブ駆動(VVA)装置、オイル噴射器、非常に高速のエンジン運転条件のような追加のエンジンオイル要求の駆動。本実施例の利点は、ポンプの複雑化を犠牲にして、オイルの絞り損失の大部分を排除することによって、より高い全体効率の可能性である。 Conditions that contribute to additional requirements include, but are not limited to: That is, driving additional engine oil demands such as variable valve timing (VVT) and variable valve drive (VVA) devices, oil injectors, and very fast engine operating conditions. The advantage of this embodiment is the possibility of higher overall efficiency by eliminating most of the oil squeeze loss at the expense of pump complexity.
図6は、エンジン潤滑システムからの機械的な仕事のための液圧を提供する工程を示すフローチャートである。まず、同図のステップS10において、本発明の他の実施例のエンジンを潤滑するために、可変容量ポンプ6からのオイルまたは流体を供給する。
FIG. 6 is a flowchart illustrating the steps of providing hydraulic pressure for mechanical work from the engine lubrication system. First, in step S10 in the figure, oil or fluid from the
次に、ステップS11において、可変容量ポンプ6は、少なくとも一つの可変オイル要求エンジン補機10,14に流体またはオイルを供給する。次に、ステップS12において、すべてのエンジン補機にそれぞれ圧力レギュレータ12,16を提供する。可変容量ポンプ6は、可変ポンプコントローラ20によって調整される。
Next, in step S11, the
次に、ステップS13において、可変ポンプコントローラ20は、エンジン出力に関係なく、エンジン潤滑システムおよび可変要求エンジン補機10,14の個々の圧力レギュレータ12,16により要求される、可変かつ連続的な流体の総量に基づいて、ECU28によってモニターされる温度センサおよび速度センサを考慮に入れる。
Next, in step S13, the
次に、ステップS14において、可変容量ポンプ6は、機械的仕事として後に使用するためのアキュムレータの液圧として蓄えるために、アキュムレータに流体またはオイルを供給する。
Next, in step S14, the
本明細書中で記述された本発明の実施例は、本発明の原理を採用した単なる例示にすぎないということが理解されるべきである。図示された実施例の詳細に本明細書中で言及することは、特許請求の範囲を限定する意図ではない。 It should be understood that the embodiments of the present invention described herein are merely exemplary, employing the principles of the present invention. References herein to details of the illustrated embodiments are not intended to limit the scope of the claims.
6: 可変容量ポンプ
10,14: エンジン補機
12,16: 圧力レギュレータ
48: アキュムレータ
6:
Claims (19)
a)エンジンを潤滑するために、可変容量ポンプからのオイルをエンジン潤滑ギャラリに供給する工程と、
b)可変オイル要求を有しかつそれぞれ圧力レギュレータを有する少なくとも一つのエンジン補機に可変容量ポンプからのオイルを供給する工程と、
c)エンジン潤滑システムにより要求される流体および圧力レギュレータにより生成される流体要求の総量に可変容量ポンプの吐出量を調整する工程と、
d)後に機械的仕事として使用するためのアキュムレータ液圧を蓄積するために、可変容量ポンプからのオイルをアキュムレータに供給する工程と、
を備えた方法。 In an internal combustion engine, a method for providing hydraulic pressure from an engine lubrication system for mechanical work comprising:
a) supplying oil from a variable displacement pump to the engine lubrication gallery to lubricate the engine;
b) supplying oil from a variable displacement pump to at least one engine accessory having variable oil requirements and each having a pressure regulator;
c) adjusting the discharge of the variable displacement pump to the total amount of fluid required by the engine lubrication system and the fluid demand generated by the pressure regulator;
d) supplying oil from the variable displacement pump to the accumulator to accumulate accumulator hydraulic pressure for later use as mechanical work;
With a method.
少なくとも一つのエンジン補機が、
a)液圧モータ駆動のクーリングファン
b)パワーステアリングシステム
c)液圧モータ駆動のエアコンコンプレッサ
d)液圧モータ駆動のエンジンクーラントポンプ
e)液圧モータ駆動のオールタネータ
f)液圧モータ駆動のスーパーチャージャー
g)電子液圧バルブ駆動システム
h)サスペンション駆動モータ
のグループから選択されている、
ことを特徴とする方法。 In claim 1,
At least one engine accessory
a) Cooling fan driven by hydraulic motor b) Power steering system c) Air conditioner compressor driven by hydraulic motor d) Engine coolant pump driven by hydraulic motor e) Alternator driven by hydraulic motor f) Supercharger driven by hydraulic motor g) Electrohydraulic valve drive system h) Selected from the group of suspension drive motors,
A method characterized by that.
エンジンを潤滑するためのオイルの流れが、エンジンパラメータに基づいている、
ことを特徴とする方法。 In claim 1,
The oil flow to lubricate the engine is based on engine parameters,
A method characterized by that.
少なくとも一つのエンジン補機を運転するために、アキュムレータ液圧を使用する工程をさらに備えた、
ことを特徴とする方法。 In claim 1,
Further comprising the step of using accumulator hydraulic pressure to operate at least one engine accessory;
A method characterized by that.
エンジンによって駆動されるクランクシャフトに仕事を追加するために、可変容量ポンプを介してアキュムレータ液圧を使用する工程をさらに備えた、
ことを特徴とする方法。 In claim 1,
Further comprising using accumulator hydraulic pressure via a variable displacement pump to add work to the crankshaft driven by the engine;
A method characterized by that.
エンジンを潤滑するために、固定容量ポンプからのオイルをエンジン潤滑ギャラリに供給する工程をさらに備えており、可変容量ポンプが、エンジンの要求と固定容量ポンプの供給との差を補填するのに十分なだけのオイルを供給している、
ことを特徴とする方法。 In claim 1,
In order to lubricate the engine, it further comprises the step of supplying oil from the fixed displacement pump to the engine lubrication gallery, where the variable displacement pump is sufficient to compensate for the difference between the engine demand and the fixed displacement pump supply. Supplies as much oil as possible,
A method characterized by that.
オイルだめからのポンプ流体連絡入力と高圧マニホールドへのポンプ流体連絡出力とを有する可変容量ポンプと、
可変容量ポンプに取り付けられ、ECUと連絡する可変容量ポンプコントローラと、
高圧マニホールドからのエンジン流体連絡入力とオイルだめへのエンジン流体連絡出力とを有するエンジンと、
可変オイル要求および圧力レギュレータを有し、圧力レギュレータが、高圧マニホールドからのレギュレータ入力およびオイルだめへのレギュレータ出力を有している少なくとも一つのエンジン補機とを備え、
ポンプ流体連絡出力が、エンジン出力に関係なく、少なくとも一つのエンジン補機の圧力レギュレータによって要求される流体の総量に基づいて、可変容量ポンプコントローラによって調整されている、
ことを特徴とするシステム。 A hydraulic demand engine accessory drive system for an internal combustion engine comprising:
A variable displacement pump having a pump fluid communication input from an oil sump and a pump fluid communication output to a high pressure manifold;
A variable displacement pump controller attached to the variable displacement pump and communicating with the ECU;
An engine having an engine fluid communication input from the high pressure manifold and an engine fluid communication output to the oil sump;
Having a variable oil demand and pressure regulator, the pressure regulator comprising at least one engine accessory having a regulator input from the high pressure manifold and a regulator output to the sump;
The pump fluid communication output is regulated by the variable displacement pump controller based on the total amount of fluid required by the pressure regulator of at least one engine accessory, regardless of engine output.
A system characterized by that.
アキュムレータ液圧としてエネルギを蓄積しかつ供給するための高圧マニホールドへの流体連絡ラインを有するアキュムレータをさらに備えた、
ことを特徴とするシステム。 In claim 7,
Further comprising an accumulator having a fluid communication line to a high pressure manifold for storing and supplying energy as accumulator hydraulic pressure;
A system characterized by that.
ECUは、アキュムレータがオイルを受け取り、オイルを維持し、またはオイルを供給するかを制御している、
ことを特徴とするシステム。 In claim 8,
The ECU controls whether the accumulator receives oil, maintains oil, or supplies oil.
A system characterized by that.
アキュムレータ液圧が少なくとも一つの補機を運転している、
ことを特徴とするシステム。 In claim 8,
The accumulator hydraulic pressure is operating at least one accessory,
A system characterized by that.
アキュムレータ液圧が、可変容量ポンプを介して、エンジン駆動のクランクシャフトに仕事を追加している、
ことを特徴とするシステム。 In claim 8,
The accumulator hydraulic pressure is adding work to the engine driven crankshaft via the variable displacement pump,
A system characterized by that.
可変容量ポンプが、エンジンを始動するのに用いられる電気スタータモータに置き換わっている、
ことを特徴とするシステム。 In claim 11,
The variable displacement pump is replaced by an electric starter motor used to start the engine,
A system characterized by that.
高圧マニホールドが圧力レギュレータを運転している、
ことを特徴とするシステム。 In claim 7,
The high pressure manifold is operating the pressure regulator,
A system characterized by that.
ECUがエンジンのセンサをモニターしている、
ことを特徴とするシステム。 In claim 7,
ECU monitoring engine sensor,
A system characterized by that.
センサが、エンジンの温度および回転速度をモニターしている、
ことを特徴とするシステム。 In claim 14,
Sensors monitor engine temperature and speed,
A system characterized by that.
少なくとも一つのエンジン補機が、
a)液圧モータ駆動のクーリングファン
b)パワーステアリングシステム
c)液圧モータ駆動のエアコンコンプレッサ
d)液圧モータ駆動のエンジンクーラントポンプ
e)液圧モータ駆動のオールタネータ
f)液圧モータ駆動のスーパーチャージャー
g)電子液圧バルブ駆動システム
h)サスペンション駆動モータ
のグループから選択されている、
ことを特徴とするシステム。 In claim 7,
At least one engine accessory
a) Cooling fan driven by hydraulic motor b) Power steering system c) Air conditioner compressor driven by hydraulic motor d) Engine coolant pump driven by hydraulic motor e) Alternator driven by hydraulic motor f) Supercharger driven by hydraulic motor g) Electrohydraulic valve drive system h) Selected from the group of suspension drive motors,
A system characterized by that.
少なくとも一つのエンジン補機のオイルだめへのレギュレータ出力において、オイルクーラーをさらに備えた、
ことを特徴とするシステム。 In claim 7,
At the regulator output to the oil sump of at least one engine accessory, further equipped with an oil cooler,
A system characterized by that.
オイルだめからの固定ポンプ流体連絡入力とエンジン潤滑のためのエンジン潤滑ギャラリへの固定ポンプ流体連絡出力とを有する固定容量ポンプをさらに備えた、
ことを特徴とするシステム。 In claim 7,
A fixed displacement pump having a fixed pump fluid communication input from the sump and a fixed pump fluid communication output to an engine lubrication gallery for engine lubrication;
A system characterized by that.
可変容量ポンプが、エンジンの要求と固定容量ポンプの供給との差を補填するのに十分なだけのオイルを供給している、
ことを特徴とするシステム。 In claim 18,
The variable displacement pump supplies enough oil to compensate for the difference between the engine demand and the fixed displacement pump supply,
A system characterized by that.
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
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